论文部分内容阅读
冶锌工业资源消耗高,二次资源利用率低,有相当大一部分可利用资源变成了污染物。冶锌工业废渣是冶锌工业排放量最大,至今没有充分利用的二次资源,从冶锌工业废渣中回收铜、镉、锌等元素并进行综合应用,具有可观的经济效益和社会效益。
本文通过对湘西冶锌工业废渣中铜镉渣的研究,提出了“常温常压氧化氨浸—萃取—置换”的新工艺。本研究主要包括三个部分:
(1)氧化氨浸试验研究:本组试验研究了氨水浓度、铵离子浓度、(NH4)2S2O8浓度、液固比、浸出时间对浸出率的影响,获得了较佳的试验条件:氨水浓度3.4mol/L、铵离子浓度5.0mol/L、(NH4)2S2O8浓度30g/L、液固比5:1、浸出时间60min,铜的浸出率达98.57%,镉的浸出率达99.02%,锌的浸出率达94.92%。
(2)浸出液萃取工艺研究:以LIX-84I为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,对氨性浸出液中的铜萃取分离,测定了萃取剂对铜的最大负载量(43.5mg/mL),研究了萃取相比、有机相的体积浓度(萃取剂浓度)、料液初始pH值以及萃取时间对铜萃取率的影响,并考察了萃取剂对铜萃取的理论级数,试验优化萃取条件是:有机相和无机相的相比(O/A)为1:3,有机相的体积浓度为14%,料液初始pH值为11,萃取震荡时间为90s,在温度为7℃下萃取,理论萃取级数为1,经过一次萃取后,铜的萃取率为99.36%;以硫酸为反萃取剂对铜反萃取,试验研究了硫酸浓度、震荡时间、反萃相比对铜反萃取率的影响,并考察了铜的反萃理论级数,优化试验条件为:硫酸浓度200g/L、反萃震荡时间为90s、有机相和无机相的相比(O/A)为1:1,理论反萃级数为1,经过一次反萃取,铜的反萃率达到99.93%。
(3)置换回收镉的工艺研究:分别考察氨性溶液体系和硫酸盐体系中锌粉置换分离回收镉的效果。通过试验研究和分析,选取在硫酸盐体系中用锌粉置换回收镉,镉的置换率可达99.50%。
在有效分离铜、镉和锌的基础上,制得了达到GB437-80一级标准的CuSO4·5H2O,纯度较高的海绵镉和合格的锌电解液。